Khảo sát cấu trúc, tính chất điện, tính chất từ của vật liệu hai chiều crpse3 pha tạp fe bằng phương pháp mô phỏng sử dụng lý thuyết phiếm hàm mật độ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU KHẢO SÁT CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT ĐIỆN, TÍNH CHẤT TỪ CỦA VẬT LIỆU HAI CHIỀU CrPSe3 PHA TẠP Fe BẰNG PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG SỬ DỤNG LÝ THUYẾT PHIẾM HÀM MẬT ĐỘ GVHD: TS TRẦN TUẤN ANH SVTH: VÕ THỊ SANH SKL009204 Tp.Hồ Chí Minh, tháng 08/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MƠN CƠNG NGHỆ VẬT LIỆU KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT ĐIỆN, TÍNH CHẤT TỪ CỦA VẬT LIỆU HAI CHIỀU 𝐂𝐫𝐏𝐒𝐞𝟑 PHA TẠP Fe BẰNG PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG SỬ DỤNG LÝ THUYẾT PHIẾM HÀM MẬT ĐỘ GVHD: TS TRẦN TUẤN ANH SVTH: VÕ THỊ SANH MSSV: 18130038 Khóa: 2018-2022 TP Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MƠN CƠNG NGHỆ VẬT LIỆU KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT ĐIỆN, TÍNH CHẤT TỪ CỦA VẬT LIỆU HAI CHIỀU 𝐂𝐫𝐏𝐒𝐞𝟑 PHA TẠP Fe BẰNG PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG SỬ DỤNG LÝ THUYẾT PHIẾM HÀM MẬT ĐỘ GVHD: TS TRẦN TUẤN ANH SVTH: VÕ THỊ SANH MSSV: 18130038 Khóa: 2018-2022 TP Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BM CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc Tp Hồ Chí Minh, ngày 02 tháng 03 năm 2022 NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Tuấn Anh Cơ quan công tác giảng viên hướng dẫn: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh Sinh viên thực hiện: Võ Thị Sanh MSSV: 18130038 Tên đề tài: Khảo sát cấu trúc, tính chất điện, tính chất từ vật liệu hai chiều CrPSe3 pha tạp Fe phương pháp mô sử dụng lý thuyết phiếm hàm mật độ Nội dung khóa luận: Chương 1: Cơ sở lý thuyết phiếm hàm mật độ (DFT) - Một số vấn đề Cơ học lượng tử và các phương pháp phiếm hàm mật độ - Các cơng cụ tính tốn, mơ Chương 2: Cấu trúc tính chất vật liệu hai chiều CrPSe3 - Cấu trúc, tính chất điện, tính chất từ vật liệu 2D CrPSe3 Chương 3: Sử dụng lý thuyết phiếm hàm mật độ mơ cấu trúc, tính chất điện, tính chất từ vật liệu đơn lớp CrPSe3 pha tạp Fe - Tính chất hệ vật liệu MPX3 - Mô hệ vật liệu đơn lớp CrPSe3 phương pháp phiếm hàm mật độ - Mô hệ vật liệu đơn lớp CrPSe3 pha tạp Fe phương pháp phiếm hàm mật độ Các sản phẩm dự kiến: Các số liệu, đồ thị, nhận xét, đánh giá cấu trúc tính chất điện, tính chất từ vật liệu đơn lớp CrPSe3 dựa vào kết tính tốn mơ Ngày giao đồ án: 02-03-2022 Ngày nộp đồ án: 25-08-2022 Ngơn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Anh  Tiếng Việt  i Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh  Tiếng Việt  TRƯỞNG BỘ MÔN (Ký, ghi rõ họ tên) GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) TS Nguyễn Thụy Ngọc Thủy TS Trần Tuấn Anh ii KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ******* NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ và tên Sinh viên: Võ Thị Sanh MSSV: 18130038 Ngành: Công nghệ vật liệu Tên đề tài: Khảo sát cấu trúc, tính chất điện, tính chất từ vật liệu hai chiều CrPSe3 pha tạp Fe phương pháp mô sử dụng lý thuyết phiếm hàm mật độ Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: TS Trần Tuấn Anh Cơ quan công tác GV hướng dẫn: Đại học sư phạm kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh Địa chỉ: Số 01 Võ Văn Ngân, quận Thủ Đức, Tp Hồ Chí Minh NHẬN XÉT Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện: Sinh viên hoàn thành đầy đủ mục tiêu đề tài khối lượng công việc đặt nỗ lực học hỏi không ngừng cố gắng hoàn thiện thân đương đầu với kiến thức hoàn toàn Tinh thần học tập, nghiên cứu sinh viên: Tinh thần chịu khó học hỏi sinh viên thể việc cố gắng hồn thành khối lượng cơng việc lớn lĩnh vực Sinh viên thể khả làm việc độc lập, khả tự tìm tịi nghiên cứu hoàn thành luận văn này Ưu điểm: Chịu khó học hỏi, chăm để hồn thành cơng việc giao, khơng ngại khó gặp vấn đề Luận văn thành công việc hồn chỉnh, có khả đăng các tạp chí uy tín Khuyết điểm: Đơi lúc cịn chưa quá tập trung Với việc bắt đầu nghiên cứu sinh viên khả phân tích số liệu tất nhiên chưa phải điểm mạnh Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đề nghị cho sinh viên Võ Thị Sanh bảo vệ Điểm: 9,8 (Bằng chữ: chín phẩy tám iii Tp Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 08 năm 2022 Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) TS Trần Tuấn Anh iv KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU Độc lập – Tự – Hạnh phúc ******* NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ và tên Sinh viên: Võ Thị Sanh MSSV: 18130038 Ngành: Công nghệ vật liệu Tên đề tài: Khảo sát cấu trúc, tính chất điện, tính chất từ vật liệu hai chiều CrPSe3 pha tạp Fe phương pháp mô sử dụng lý thuyết phiếm hàm mật độ Họ và tên Giáo viên phản biện: TS Đỗ Huy Bình Cơ quan cơng tác GV phản biện: Đại học sư phạm kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh Địa chỉ: Số 01 Võ Văn Ngân, quận Thủ Đức, Tp Hồ Chí Minh NHẬN XÉT Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện: -Nội dung thực hiện: Đề tài nghiên cứu mơ tính chất hệ MPX3 đơn lớp không pha tạp có pha tạp dùng lý thuyết phiếm hàm mật độ -Khối lượng công việc: thỏa mãn yêu cầu đặt ban đầu đề tài, đủ điều kiện yêu cầu luận văn tốt nghiệp trình độ kỹ sư Ưu điểm: -Phương pháp nghiên cứu mang tính hệ thống -Nội dung nghiên cứu mang tính thời Khuyết điểm: -Một số phát biểu luận văn cần có kết (hình) mơ kèm để cố tính chắn tuyên bố Kiến nghị câu hỏi: -Kiến nghị: sinh viên cần chỉnh sửa luận văn theo các nhận xét phần khuyết điểm câu hỏi đây: Câu hỏi 1: phải bổ sung lý thuyết Hubbard tính tốn vật liệu đơn lớp MPX3? Câu hỏi 2: trang 34, tác giả giải thích khơng tính đến tương tác từ, v CrPSe3 đơn lớp thể tính chất vật liệu bán dẫn? Hãy bổ sung hình để làm rõ cho tuyên bố Câu hỏi 3: Hãy giải thích có khác biệt kết luận tính chất dẫn điện vật liệu CrPSe3 đơn lớp nghiên cứu tài liệu tham khảo [27]? Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đề nghị cho bảo vệ Điểm: 9.6 (Bằng chữ: chín chấm sáu ) Tp Hồ Chí Minh, ngày 07 tháng 09 năm 2022 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) TS Đỗ Huy Bình vi LỜI CẢM ƠN Với tất lòng biết ơn, lời xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới giảng viên hướng dẫn TS Trần Tuấn Anh - Phó trưởng khoa Khoa học Ứng dụng, Trưởng mơn Vật lý trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh tận tình hướng dẫn, truyền đạt kỹ năng, kiến thức, kinh nghiệm quý giá giúp đỡ cho tơi suốt q trình hồn thành khóa luận tốt nghiệp Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Quý Thầy Cô giáo khoa Khoa học ứng dụng trau dồi cho kiến thức chun mơn cần thiết bổ ích khơng tảng cho q trình thực khóa luận tốt nghiệp mà cịn hành trang q giá cho chặng đường phía trước Ngồi ra, tơi xin cảm ơn Ban lãnh đạo Trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP Hồ Chí Minh các phòng ban trường tạo điều kiện, sở vật chất để tơi có hội và mơi trường học tập rèn luyện Đồng thời xin gửi lời cảm ơn đến tác giả, đồng tác giả báo, sách, tạp chí khoa học mà tham khảo Cuối gửi xin cảm ơn gia đình, bạn bè, anh Ngọc Lễ, động viên tinh thần và giúp đỡ q trình làm khóa luận là suốt qng thời gian đại học Trong q trình hồn thành khóa luận, dẫn học hỏi nhiên kiến thức khả lý luận cịn nhiều hạn chế nên khóa luận cịn thiếu sót Tơi mong nhận đóng góp Thầy giáo, Cơ giáo để khóa luận hoàn thiện bổ sung kiến thức cho trình học tập, làm việc tương lai Tơi xin kính chúc Thầy Cơ giáo bạn bè dồi sức khỏe thành công nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn! Võ Thị Sanh vii Hình 3.9 Các tính tốn cấu trúc vùng lượng mật độ trạng thái riêng (PDOS) với giá trị spin up, spin down cho tồn cấu hình điện tử vật liệu đơn lớp CrPSe3 pha tạp Fe có bổ sung lý thuyết Hubbard (U) với U = eV: a) Trạng thái từ tính nAFM; b) Trạng thái từ tính zAFM; c) Trạng thái từ tính sAFM 45 Nếu trạng thái từ tính FM nAFM thể đặc tính bán kim loại trạng thái zAFM sAFM lại trạng trạng thái kim loại Khi chưa pha tạp Fe hai trạng thái này có vùng cấm vùng hóa trị sau pha tạp vùng này thu hẹp đáng kể đồng thời xuất liên kết Fe Se Hình 3.9 (c,d) thể liên kết Fe, Se, Cr liên kết nên tính chất điện chủ yếu từ liên kết tạo nên Cơng trình chúng tơi là cơng trình đưa các mô vật liệu đơn lớp CrPSe3 pha tạp Fe Có thể thấy rõ pha tạp thêm 25% Fe tính chất từ cấu trúc vùng lượng thay đổi, cụ thể: - Ở trạng thái không từ tính độ rộng vùng cấm mở rộng 0,19 eV so với vật liệu chưa pha tạp - Khi chưa pha tạp cấu trúc chúng tơi tính tốn có lượng thấp (có thể tồn thực tế) cấu trúc trạng thái phản sắt từ nAFM (phù hợp với nghiên cứu trước đó) sau pha tạp Fe lại đạt cấu trúc trạng thái sắt từ (FM) có lượng thấp - Tuy nhiên bốn trạng thái từ tính trước sau pha tạp Fe cấu trúc khơng có độ rộng vùng cấm (band gap) dẫn đến chúng thể đặc tính kim loại, nhiên có khác biệt sau pha tạp trạng thái từ tính FM nAFM bán kim loại 46 Bảng 3.7 Các thông số cho vật liệu đơn lớp CrPSe3 pha tạp 25% Fe trạng thái sắt từ (FM) sau tính toán điện tích Bader Ngun tử Số Z (hóa) CHARGE Thể tích ngun tử Số e lớp ngồi (hóa) Tổng số điện tích nguyên tử Bader charge Fe1 26 15,284 91,382 16 25,284 0,715 cho e Cr1 24 13,008 86,416 14 23,008 0,991 cho e Cr1 24 13,034 89,643 14 23,034 0,965 cho e Cr1 24 13,024 87,062 14 23,024 0,975 cho e P 15 4,653 112,056 14,653 0,346 cho e P 15 4,653 112,056 14,653 0,346 cho e P 15 4,599 111,366 14,599 0,400 cho e P 15 4,696 113,389 14,696 0,303 cho e Se 34 6,413 755,483 34,413 -0,413 nhận e Se 34 6,413 756,014 34,413 -0,413 nhận e Se 34 6,403 760,061 34,403 -0,403 nhận e Se 34 6,431 771,727 34,431 -0,431 nhận e Se 34 6,422 764,876 34,422 -0,422 nhận e Se 34 6,422 764,598 34,422 -0,422 nhận e Se 34 6,431 771,490 34,431 -0,431 nhận e Se 34 6,403 759,726 34,403 -0,403 nhận e Se 34 6,430 772,379 34,430 -0,430 nhận e Se 34 6,430 772,080 34,430 -0,430 nhận e Se 34 6,421 751,154 34,421 -0,421 nhận e Se 34 6,421 750,849 34,421 -0,421 nhận e 47 Sau tính tốn cho vật liệu đơn lớp CrPSe3 pha tạp 25% Fe tìm cấu trúc có lượng thấp trạng thái sắt từ (FM) Tiếp theo tiến hành tính toán điện tích Bader sau tối ưu các thông số thể Bảng 3.7 Cũng tương tự vật liệu đơn lớp CrPSe3 chưa pha tạp Bảng 3.7 thể giá trị trạng thái cho nhận electron nguyên tử, Bader charge, thể tích ngun tử, nhiên chúng tơi nhận thấy giá trị thấp so sánh với kết chưa pha tạp Bảng 3.4, trạng thái cho nhận electron nguyên tử, số z (số đơn vị điện tích nguyên tố) số electron lớp ngồi theo lý thuyết hóa học số ngun, thực tế tính toán, tương ứng Bảng 3.7 giá trị xấp xỉ nhỏ với nguyên tử Fe, Cr P, lớn với nguyên tử Se Giá trị Bader charge Cr, Se lớn so với chưa pha tạp Fe, nhiên giá trị Bader charge P nhỏ chưa pha tạp Chúng dự đoán thay Cr Fe Fe nhận thêm electron và đồng thời kết luận sau pha tạp 25% Fe vào vật liệu đơn lớp CrPSe3 giá trị điện tích Bader thay đổi 48 Hình 3.10 Đồ thị mật độ điện tử sau pha tạp 25% Fe trạng thái sắt từ (FM): (a) Mật độ điện tích; (b) Mật độ điện tích theo spin Mật độ electron biểu thị chất liên kết nguyên tử khác Để dự đoán liên kết hóa học chuyển điện tích hợp chất vật liệu đơn lớp CrPSe3 pha tạp 25% Fe, mật độ điện tích 2D tính tốn mặt phẳng (001) cho hợp chất này và chúng tơi tính tốn Hình 3.10 Mật độ electron tính tốn cho thấy các đường mật độ điện tích hình cầu số khu vực cấu trúc mặt phẳng cho thấy dấu hiệu liên kết ion nguyên tử Cr Fe Hình 3.10 cho thấy Fe có nhiều electron hơn; phân cực spin up Fe orbital 3d (dxy , dxz , dyz ) nên có cấu trúc tương tác từ, phân cực spin Cr toàn orbital nên có dạng hình cầu 49 Hình 3.11 Hàm electron cục (ELF) sau pha tạp 25% Fe trạng thái sắt từ (FM): (a) Hình 2D; (b) Hình 3D Hàm điện tử cục (Electron localization Functional - ELF) nghiên cứu sử dụng rộng rãi để mơ tả liên kết hóa học phân tử chất rắn [56,57] ELF thể Hình 3.11 Ý nghĩa ELF thể màu giải thích sau: Màu xanh biểu thị cho ELF = (khơng có điện tử định xứ), màu đỏ hiển thị điện tử định vị hoàn toàn với ELF = Mật độ electron tập trung xung quanh Cr nhiều so với Fe cho thấy electron hóa trị xung quanh Cr di chuyển phía Fe tạo thành liên kết Fe-Cr chênh lệch độ âm điện Fe (1,83) Cr (1,66) tạo lực hút tĩnh điện, hình thành liên kết ion Liên kết Se-P xuất mật độ electron tạo thành vài liên kết cộng hóa trị chênh lệch độ âm điện Se (2,55) P (2,19) 50 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN A Kết luận Qua trình nghiên cứu chúng tơi, đối chiếu với cơng trình nghiên cứu khác, đề tài thành công việc vận dụng lý thuyết phiếm hàm mật độ (DFT) - triển khai phần mềm mô Quantum espresso (QE), hồn thành tính tốn, mơ khảo sát cấu trúc, tính chất điện, tính chất từ vật liệu hai chiều CrPSe3 pha tạp Fe Kết cụ thể sau: Nội dung 1: Lý thuyết DFT công cụ tính tốn mơ  Hiểu, vận dụng lý thuyết phiếm hàm mật độ (DFT) kết hợp các chương trình mơ kèm, xây dựng thuật toán để tính tốn cho vật liệu đơn CrPSe3 CrPSe3 pha tạp 25% Fe Nội dung 2: Cấu trúc tính chất vật liệu hai chiều CrPSe3  Hiểu cấu trúc, tính chất điện, tính chất từ là tiềm ứng dụng vật liệu hai chiều CrPSe3 Nội dung 3: Kết tính tốn mơ  Mơ hệ cấu trúc vật liệu đơn lớp CrPSe3 , cấu trúc vùng lượng mật độ trạng thái riêng (PDOS) phù hợp với các cơng trình trước đây, cấu trúc trạng thái phản sắt từ nAFM trạng thái từ tính vật liệu  Mô hệ cấu trúc vật liệu đơn lớp CrPSe3 pha tạp Fe, sau tính toán so sánh với vật liệu CrPSe3 Cấu trúc trạng thái sắt từ (FM) có lượng nhỏ Chúng nhận thấy pha tạp thêm 25% Fe tính chất từ cấu trúc vùng lượng thay đổi sau:  Ở trạng thái không từ tính độ rộng vùng cấm mở rộng 0,19 eV so với vật liệu chưa pha tạp  Khi chưa pha tạp trạng thái từ tính thể đặc tính kim loại, sau pha tạp trạng thái FM nAFM từ kim loại sang bán kim loại  Tính toán điện tích Bader trước sau pha tạp  Tính tốn mật độ điện tích hàm electron cục sau pha tạp Fe B Hướng phát triển 51 Bên cạnh kết tính mơ vật liệu đơn lớp CrPSe3 , để hoàn thiện hơn, chúng tơi đề xuất thêm số tính tốn khác Cụ thể, khóa luận cần: - Thực thêm tính tốn mơ cấu trúc có bổ sung lý thuyết Hubbard (U) với giá trị U khác - Thực nghiệm các phép đo đạc để củng cố tính tốn mơ lý thuyết - Triển khai thêm số tính toán liên quan đến việc sử dụng điện trường ngoài để điều khiển tính chất từ vật liệu CrPSe3 cơng bố gần - Thực thêm tính tốn mơ pha tạp loại chất nồng độ khác 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng anh [1] Hohenberg, P., & Kohn, W (1964) “Inhomogeneous Electron Gas” Physical Review, 136(3B), pp B864–B871 [2] Kohn, W., & Sham, L J (1965) “Self-Consistent Equations Including Exchange and Correlation Effects” Physical Review, 140 (4A), pp A1133–A1138 [3] David S Sholl Janice A Steckel (2009) “Density Functional Theory: A Practical Introduction” John Wiley & Sons, Inc, pp 7-15 [4] Schwerdtfeger, P (2011) “The Pseudopotential Approximation in Electronic Structure Theory” ChemPhysChem, 12 (17), pp 3143–3155 [5] Blöchl, P E (1994) “Projector augmented-wave method” Physical Review B, 50(24), pp 17953–17979 [6] Andrew Zangwill (2015) “A half century of density functional theory” Physics today, 68(7), pp 34 [7] Eberhard, E., & Dreizler, R M (2011) “Density Functional Theory” An Advanced Course Springer, pp 11-131 [8] Born, M., & Oppenheimer, R (1927) “Zur quantentheorie der molekeln” Annalen der physik, 389(20), pp 457-484 [9] Perdew, J P., Burke, K., & Ernzerhof, M (1996) “Generalized gradient approximation made simple” Physical review letters, 77(18), pp 3865 [10] Burke, K., Perdew, J P., & Wang, Y (1998) “Derivation of a generalized gradient approximation: The PW91 density functional” In Electronic density functional theory, pp 81-111 [11] Novoselov, K S., Geim, A K., Morozov, S V., Jiang, D., Katsnelson, M I., Grigorieva, I V., … Firsov, A A (2005) “Two-dimensional gas of massless Dirac fermions in graphene” Nature, 438(7065), pp 197 [12] Zhang, Y., Tan, Y.-W., Stormer, H L., & Kim, P (2005) “Experimental observation of the quantum Hall effect and Berry’s phase in graphene” Nature, 438(7065), pp 201 [13] Geim, A K., & Novoselov, K S (2007) “The rise of graphene” Nature Materials, 6(3), pp 183 53 [14] Carvalho, A., Wang, M., Zhu, X., Rodin, A S., Su, H., & Castro Neto, A H (2016) “Phosphorene: from theory to applications” Nature Reviews Materials, 1(11), pp 16061 [15] Houssa, M., Dimoulas, A., & Molle, A (2015) “Silicene: a review of recent experimental and theoretical investigations Journal of Physics” Condensed Matter, 27(25), pp 253002 [16] Kim, K K., Lee, H S., & Lee, Y H (2018) “Synthesis of hexagonal boron nitride heterostructures for 2D van der Waals electronics” Chemical Society Reviews, 47(16), pp 6370 [17] Hung, Y.-J., Chang, H.-J., Chang, P.-C., Lin, J.-J., & Kao, T.-C (2017) “Employing refractive beam shaping in a Lloyd’s interference lithography system for uniform periodic nanostructure formation” Journal of Vacuum Science & Technology B, Nanotechnology and Microelectronics: Materials, Processing, Measurement, and Phenomena, 35(3), pp 030803 [18] Manzeli, S., Ovchinnikov, D., Pasquier, D., Yazyev, O V., & Kis, A (2017) “2D transition metal dichalcogenides” Nature Reviews Materials, 2(8), pp 17033 [19] Huang, B., Clark, G., Navarro-Moratalla, E., Klein, D R., Cheng, R., Seyler, K L., … Xu, X (2017) “Layer-dependent ferromagnetism in a van der Waals crystal down to the monolayer limit” Nature, 546(7657), pp 270 [20] Gong, C., Li, L., Li, Z., Ji, H., Stern, A., Xia, Y., … Zhang, X (2017) “Discovery of intrinsic ferromagnetism in two-dimensional van der Waals crystals” Nature, 546(7657), pp 265 [21] Deng, Y., Yu, Y., Song, Y., Zhang, J., Wang, N Z., Sun, Z., … Zhang, Y (2018) “Gate-tunable room-temperature ferromagnetism in two-dimensional Fe3GeTe2” Nature 563(7729), pp 94 [22] O’Hara, D J., Zhu, T., Trout, A H., Ahmed, A S., Luo, Y K., Lee, C H., … Kawakami, R K (2018) “Room Temperature Intrinsic Ferromagnetism in Epitaxial Manganese Selenide Films in the Monolayer Limit” Nano Letters, 18(5), pp 3125 [23] Burch, K S., Mandrus, D., & Park, J.-G (2018) “Magnetism in two-dimensional van der Waals materials” Nature, 563(7729), pp 47 [24] Gibertini, M., Koperski, M., Morpurgo, A F., & Novoselov, K S (2019) “Magnetic 2D materials and heterostructures” Nature Nanotechnology, 14(5), pp 408 54 [25] Du, K., Wang, X., Liu, Y., Hu, P., Utama, M I B., Gan, C K., … Kloc, C (2015) “Weak Van der Waals Stacking, Wide-Range Band Gap, and Raman Study on Ultrathin Layers of Metal Phosphorus Trichalcogenides” ACS Nano, 10(2), pp 17381743 [26] Lee, J.-U., Lee, S., Ryoo, J H., Kang, S., Kim, T Y., Kim, P., … Cheong, H (2016) “Ising-Type Magnetic Ordering in Atomically Thin FePS3” Nano Letters, 16(12), pp 7433 [27] Chittari, B L., Park, Y., Lee, D., Han, M., MacDonald, A H., Hwang, E., & Jung, J (2016) “Electronic and magnetic properties of single-layerMPX3metal phosphorous trichalcogenides” Physical Review B, 94(18), pp 184428 [28] Sivadas, N., Daniels, M W., Swendsen, R H., Okamoto, S., & Xiao, D (2015) “Magnetic ground state of semiconducting transition-metal trichalcogenide monolayers” Physical Review B, 91(23), pp 235425 [29] Kim, S Y., Kim, T Y., Sandilands, L J., Sinn, S., Lee, M.-C., Son, J., … Noh, T W (2018) “Charge-Spin Correlation in van der Waals Antiferromagnet NiPS3” Physical Review Letters, 120(13), pp 136402 [30] Yang, J., Zhou, Y., Guo, Q., Dedkov, Y., & Voloshina, E (2020) “Electronic, magnetic and optical properties of MnPX3 (X = S, Se) monolayers with and without chalcogen defects: a first-principles study” RSC Advances, 10(2), pp 851 [31] Li, X.; Wu, X.; Yang, J J (2014) “Half-Metallicity in MnPSe3 Exfoliated Nanosheet with Carrier Doping” Journal of the American Chemical Society, 136(31), pp 11065-11069 [32] Wang, X.; Du, K.; Fredrik Liu, Y Y.; Hu, P.; Zhang, J.; Zhang, Q.; Owen, M H S.; Lu, X.; Gan, C K.; Sengupta, P.; Kloc, C.; Xiong, Q (2016) “Raman spectroscopy of atomically thin two-dimensional magnetic iron phosphorus trisulfide (FePS3) crystals” 2D Materials, 3(3), pp 031009 [33] Kuo, C T.; Neumann, M.; Balamurugan, K.; Park, H J.; Kang, S.; Shiu, H W.; Kang, J H.; Hong, B H.; Han, M.; Noh, T W.; Park, J G (2016) “Exfoliation and Raman Spectroscopic Fingerprint of Few-Layer NiPS3 Van der Waals Crystals” Scientific Reports, 6, pp 10 [34] Liu, Jian; Li, Xi-Bo; Wang, Da; Lau, Woon-Ming; Peng, Ping; Liu, Li-Min (2014) “Diverse and tunable electronic structures of single-layer metal phosphorus 55 trichalcogenides for photocatalytic water splitting” The Journal of Chemical Physics, 140(5), pp 054707 [35] Zhang, Xu; Zhao, Xudong; Wu, Dihua; Jing, Yu; Zhou, Zhen (2016) “MnPSe3 Monolayer: A Promising 2D Visible-Light Photohydrolytic Catalyst with High Carrier Mobility” Advanced Science, 10(3), pp 1600062 [36] Gusmão, Rui; Sofer, Zdeněk; Sedmidubský, David; Huber, Štěpán; Pumera, Martin (2017) “The Role of the Metal Element in Layered Metal Phosphorus Triselenides upon Their Electrochemical Sensing and Energy Applications” ACS Catalysis, (7), pp 8159–8170 [37] F Wang, T A Shifa, P Yu, P He, Y Liu, F Wang, Z Wang, X Zhan, X Lou, F Xia, J He, Adv Funct Mater (2018) “New Frontiers on van der Waals Layered Metal Phosphorous Trichalcogenides” Adv Funct Mater 2018, 28(37), pp 1802151 [38] Yang, Juntao; Zhou, Yong; Dedkov, Yuriy; Voloshina, Elena (2020) “Dirac Fermions in Half-Metallic Ferromagnetic Mixed Cr1−x Mx PSe3 Monolayers” Advanced Theory and Simulations, 12(3), pp 2000228 [39] Raymond Brec (1986) “Review on structural and chemical properties of transition metal phosphorous trisulfides MPS3” Solid State Ionics, 22(1),pp 3–30 [40] Wildes, A R; Roessli, B; Lebech, B; Godfrey, K W (1998) “Spin waves and the critical behaviour of the magnetization in” Journal of Physics: Condensed Matter, 10(28), pp 6417 [41] N Sivadas, M W Daniels, R H Swendsen, S Okamoto, and D Xiao (2015) “Magnetic ground state of semiconducting transition-metal trichalcogenide monolayers”, Phys Rev B 91, pp 235425 [42] J Chaloupka, G Jackeli, and G Khaliullin (2013), “Zigzag Magnetic Order in the Iridium Oxide Na2IrO3”, Phys Rev Lett 110, pp 097204 [43] Sifan Xu, Zhicheng Wu1, Yuriy Dedkov, and Elena Voloshina (2021) “Adsorption of water on the pristine and defective semiconducting 2D CrPX3 monolayers (X: S, Se)”, Journal of Physics: Condensed Matter, 354001(33), pp 1-18 [44] Dedkov, Yuriy; Yan, Mouhui; Voloshina, Elena (2020) “To the synthesis and characterization of layered metal phosphorus triselenides proposed for electrochemical sensing and energy applications” Chemical Physics Letters, S0009-2614(20), pp 137627 56 [45] X Li, T Cao, Q Niu, J Shi, J Feng, (2013) “Coupling the valley degree of freedom to antiferromagnetic order”, Proc Natl Acad Sci USA 110 (10), pp 3738 – 3742 [46] Susner, Michael A.; Chyasnavichyus, Marius; McGuire, Michael A.; Ganesh, Panchapakesan; Maksymovych, Petro (2017) “Metal Thio- and Selenophosphates as Multifunctional van der Waals Layered Materials” Advanced Materials, 38(29), pp 1602852 [47] J.P Correia; M Graczyk; L.M Abrantes; M.A Vorotyntsev (2007) “Polypyrrole films functionalized with pendant titanocene dichloride complexes: Ellipsometric study of the electropolymerization process”, Sciencedirect, 53(3), pp 1195–1205 [48] Popczun, Eric J.; McKone, James R.; Read, Carlos G.; Biacchi, Adam J.; Wiltrout, Alex M.; Lewis, Nathan S.; Schaak, Raymond E (2013) “Nanostructured Nickel Phosphide as an Electrocatalyst for the Hydrogen Evolution Reaction” Journal of the American Chemical Society, 135(25), pp 9267–9270 [49] Liechtenstein, A I.; Zaanen, J (1995) “Density-functional theory and strong interactions: Orbital ordering in Mott-Hubbard insulators” Phys Rev B: Condens Matter Mater Phys, 52(8), pp R5467-R5470 [50] Sivadas, N., Okamoto, S., Xu, X., Fennie, C J., & Xiao, D (2018) "Stackingdependent magnetism in bilayer CrI3" Nano letters, 18(12), pp 7658-7664 [51] Heyd, Jochen; Scuseria, Gustavo E.; Ernzerhof, Matthias (2003) “Hybrid functionals based on a screened Coulomb potential” The Journal of Chemical Physics, 118(18), pp 8207 [52] Anisimov V I, Aryasetiawan F and Lichtenstein A I (1997) “First-principles calculations of the electronic structure and spectra of strongly correlated systems: the LDA+ U method” J Phys.: Condens Matter 9, pp 767–808 [53] Dudarev, S L.; Botton, G A.; Savrasov, S Y.; Humphreys, C J.; Sutton, A P (1998) “ Electron-energy-loss spectra and the structural stability of nickel oxide: An LSDA+U study” Physical Review B, 57(3), pp 1505–1509 [54] Yang, Gang (2018) “The DFT+U: Approaches, Accuracy, and Applications” Chapter 1, pp 4-22 [55] Mulliken, R S (1955) “Electronic population analysis on LCAO–MO molecular wave functions II Overlap populations, bond orders, and covalent bond energies” The Journal of Chemical Physics, 23(10), pp 1841-1846 57 [56] Becke, A D.; Edgecombe, K E (1990) “A simple measure of electron localization in atomic and molecular systems” J Chem Phys, 92(9), pp 5397 [57] Savin, Andreas; Nesper, Reinhard; Wengert, Steffen; Fässler, Thomas F (1997) "ELF: The Electron Localization Function" Angewandte Chemie International Edition in English, 36 (17), pp 1808–1832 [58] Giannozzi, P., Baroni, S., Bonini, N., Calandra, M., Car, R., Cavazzoni, C., … Wentzcovitch, R M (2009) “QUANTUM ESPRESSO: a modular and open-source software project for quantum simulations of materials” Journal of Physics: Condensed Matter, 21 (39), 395502 [59] Giannozzi, P., Andreussi, O., Brumme, T., Bunau, O., Buongiorno Nardelli, M., Calandra, M., … Baroni, S (2017) “Advanced capabilities for materials modelling with Quantum ESPRESSO” Journal of Physics: Condensed Matter, 29 (46), 465901 Tiếng trung [60] 俊涛, 熊永臣, 黄海铭, 罗时军 (2020) “多狄拉克锥的二维 CrPSe3 的半金属铁磁性与电子结 构” 物理学报, 69(24), pp 247101 58 S K L 0